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격자 구조 내의 수소에 관해서 질문 있습니다

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고양이 작성일2002-10-22 10:04

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  반도체 레이저 일을 하고 있습니다.

 물질에 따라서 다른것으로 압니다만, 어떤 반도체 결정 내에 수소가 존재할 때,

 수소가 이온 상태로 존재하는지, 아니면 분자 상태로 존재하는지 알고 싶습니다.

 그리고 각각의 경우에 대해서 상온 방치했을 때 결정 외부로 빠져나갈 가능성이 있는지...

 그리고 격자 내의 다른 원자와 결합한 상태에서 존재하다가, 에너지가 주어졌을 때

 결합을 끊고 결정 내부에서 돌아다니다가 다시 역과정을 거쳐서 격자 내의 다른 원자와

 재결합을 할 가능성이 있는지...등등..

  아시는 분 계시면 설명 부탁드립니다.

  그럼... 고수님들의 조언을 기다립니다.

댓글 8

소요유님의 댓글

소요유

  잘은 모르지만 분자 상태의 수소는 바로 빠져 나올테니까 결정 내에 존재한다면 수소는 이온 상태로 존재할텐데 대개 무기물인 경우에는 결정수 형태로 포함되어있다가 어"던 조건에서  증발할 것 같습니다. 즉 무기물인 반도체의 경우에 수소가 직접 결정에 참여할 것 같지는 않습니다.

고양이님의 댓글

고양이

  네.. 사실 제가 다루는 물질계가 InGaAlP 인데, 여기에 Zn를 도핑할 경우 Zn-P 본드를 깨고 H-P 본드를 만들고 Zn를 낙동강 오리알로 만든다는 얘기가 있습니다. 거의 정설인 듯 한데, 이게 Lasing과 관련해서 가역적 반응으로 반복되는 것 처럼 생각되는 결과가 있어서 가능한 프로세스인지 확인차 질문을 올렸습니다.

고양이님의 댓글

고양이

  즉 전류주입이나 Lasing 등의 상황에서 H-P 본딩이 끊어지고 다시 Zn-P 본드로 형성되어 전도도에 기여를 하다가, 가만히 내비두면 다시 H-P 본드 + 낙동강 Zn 등의 일이 계속 반복되는 것 같은데, 가능한지.. 다시 한번 생각해 봐 주실 수 있는지요.

백수님의 댓글

백수

  우선 수소가 이온화 된 상태가 프로톤이라는 것을 아셔야 겠지요. 프론톤이 고체내부에서 움직인다면, 전류의 변화로 측정될 수 있습니다. 프로톤 자체가 대부분의 이온화된 물질과 쉽게 공유결합을 일으키는 것은 알려진 사실이구요. 이상태가 안전한 상태인지에 따라, 움직일지 말지 결정할 수 있습니다. 어쨋든 분자구조에 프로톤이 결합하여 엔트로피를 낮추는 상태가 존재한다면, 움직이지 않을 가능성이 크죠. 자세한 분석은 최근에 나온 양자역학을 도입한 분자구조 시뮬레이터를 사용해야 할 것입니다. 상온에서 수소가 빠져나갈지도 역시 결합된 상태의 에너지 준위에 따라 판단해야 겠지요.

고양이님의 댓글

고양이

  음냐.. 분자구조 시뮬레이터 까정...--; 호..혹시 크랙버전 있습니까? ^^;

고양이님의 댓글

고양이

  어쨌든 가능한 프로세스란 사실을 알았으니 대답이 되었다고 할까요... 이때까지 관찰 결과는 한번 떨어져 나온 녀석이 다시 딴놈이랑 배가 맞는데 대략 4~5일 정도가 소요되는거 같은데 (물론 1/e정도까지...) 이정도의 긴 시간이 설명 가능한 수준인가요??

오인환님의 댓글

오인환

  고체내의 수소는 대부분 결합을 하고 있을텐데, 그리고, 아마도 수소결합을 하고 있을것으로 생각이 되는데, 수소결합은 공유결합보다는 결합력이 약하지만, 무척이나 강한 결합입니다. 그런데, 상온상태에 안정한 결정을 두었는데, 수소가 방출이 된다니 이것이 무슨 이야기 인지.그리고, 수소가 돌아다닌다니. 물론 결합을 끊어줄만한 에너지가 유입이 되었을때는 가능하지만, 그렇게 되면은 더이상 동일한 결정이 아니지요. 즉, 상변화가 발생을 하게 되는것이지요. 그런데, 다시 온도를 변화를 시켰더니 원상태로 돌아간다. 그러면 이것은 2차상전이 일텐데, 앞에서 이야기한 결합이 끊어진다는 가설에 모순이 되지요. 수소의 움직임을 알고 싶으시다면은 중성자분석을 하시던지, 아니면 자기공명을 이용해야 되는것이 아닌지요. 단지 전류측정만

오인환님의 댓글

오인환

  가지고 수소의 움직임을 알수는 없을텐데요.

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